Đề thi tuyển sinh Lớp 10 môn Vật lí - Năm học 2014-2015 - Sở giáo dục và đào tạo Tiền Giang (Có đáp án)

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TIỀN GIANG
ĐỀ THI CHÍNH THỨC

KỲ THI TUYỂN SINH LỚP 10
Năm học 2014 - 2015
Môn thi: Vật Lí chuyên
Thời gian: 150 phút (không kể thời gian giao đề)
Ngày thi: 02 – 07 – 2014 
(Đề thi có 02 trang, gồm 06 bài)
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------
Bài 1: (1,75 điểm)
Hình 1
Cho mạch điện như hình 1. Biết U = 6V, R = 1W; R1 = 1W; R2 = R3 = 3W; RA = 0.
1. Khi đóng khoá K, cường độ dòng điện qua ampe kế bằng cường độ dòng điện qua ampe kế khi khóa K mở. Tính giá trị của điện trở R4.
2. Tính cường độ dòng điện qua khóa K khi khóa K đóng.
Bài 2: (1,75 điểm)
Hình 2
Cho hai sợi dây dẫn điện khác nhau, tiết diện đều (S1 = S2 = S), có cùng chiều dài L, có điện trở lần lượt là R1 và R2 (với R1 ≠ R2). Hai dây được uốn thành hai nửa vòng tròn rồi hàn chúng lại với nhau tại A và B tạo thành một đường tròn tâm O. Đặt vào A1, B1 một hiệu điện thế không đổi U, với độ dài các cung A1A và B1B đều bằng x (Hình 2). Bỏ qua điện trở của các dây nối từ nguồn đến A1 và B1.
Xác định độ dài cung x lớn nhất theo L, để cho cường độ dòng điện mạch chính đạt giá trị cực tiểu. Tính giá trị cực tiểu này.
Bài 3: (1,50 điểm)
Một máy biến thế có số vòng dây của cuộn sơ cấp là NS = 400 vòng và số vòng dây của cuộn thứ cấp là NT = 100 vòng. Điện trở thuần của cuộn sơ cấp là r1 = 4W và điện trở thuần của cuộn thứ cấp là r2 = 1W. Một bóng đèn có điện trở thuần R = 10W được mắc vào hai đầu của cuộn thứ cấp. Xem mạch từ trên là khép kín, các điện trở thuần không phụ thuộc vào nhiệt độ và hao phí do dòng điện Fu-cô của máy biến thế là không đáng kể. Đặt vào hai đầu cuộn sơ cấp của máy biến thế một hiệu điện thế xoay chiều có giá trị hiệu dụng là U1 = 360V. Hãy xác định hiệu suất của toàn mạch khi sử dụng máy biến thế trên.
Bài 4: (2,00 điểm)
Một người cận thị mang một thấu kính phân kỳ có độ lớn tiêu cự là 100cm và cách mắt 1cm thì nhìn thấy rõ những vật ở cách mắt từ 25cm đến xa vô cực.
1. Do bị mất thấu kính trên, người này phải mang một thấu kính phân kỳ khác sát mắt, có độ lớn tiêu cự là 200cm thì mắt người này có thể nhìn thấy rõ vật trong khoảng nào trước mắt mình?
2. Nếu mắt cận thị nói trên (không mang thấu kính phân kỳ sửa tật của mắt) đặt cố định tại tiêu điểm ảnh của một kính lúp có tiêu cự 40mm thì người này có thể quan sát được những vật nhỏ cách mắt bao xa?
Bài 5: (1,00 điểm)
Hình 3
Một thấu kính hội tụ (L) có tiêu cự f = 20cm và một màn quan sát (M) đặt cách nhau 2,4m như hình 3. Người ta dịch chuyển một điểm sáng S trên trục chính của thấu kính (L) và quan sát kích thước vệt sáng thu được trên màn (M). Xác định vị trí của điểm sáng S đối với thấu kính (L) để trên màn quan sát (M), người ta thu được vệt sáng hình tròn có đường kính lớn gấp bốn lần chiều cao (đường kính mở) của thấu kính (L).
Bài 6: (2,00 điểm)
Trong một bình bằng đồng chỉ đựng một lượng nước đá tinh khiết có nhiệt độ ban đầu là t1 = − 50C. Cả hệ được cung cấp nhiệt lượng bằng một bếp điện. Biết rằng nhiệt lượng mà bình chứa và lượng nước đá chứa trong bình nhận được luôn tỷ lệ với thời gian đun nóng bình (hệ số tỷ lệ k không đổi). Người ta nhận thấy rằng: trong thời gian T1 = 60s đầu tiên, nhiệt độ của toàn bình tăng từ t1 = − 50C đến t2 = 00C; sau đó nhiệt độ trong bình không đổi trong thời gian T2 = 1280s tiếp theo; cuối cùng nhiệt độ toàn bình tăng từ t2 = 00C đến t3 = 100C trong thời gian T3 = 200s. Cho biết nhiệt dung riêng của nước đá là c1 = 2100J/kg.K, nhiệt dung riêng của nước là c2 = 4200J/kg.K. Xác định nhiệt nóng chảy λ của lượng nước đá tinh khiết ban đầu chứa trong bình.
--------------------------------------------------HẾT-----------------------------------------------
Thí sinh được sử dụng các loại máy tính cầm tay được cho phép mamg vào phòng thi của bộ giáo dục qui định. 
Giám thị không giải thích gì thêm.
Họ và tên thí sinh:	Số báo danh:
SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TIỀN GIANG
ĐỀ THI CHÍNH THỨC
KỲ THI TUYỂN SINH LỚP 10
Năm học 2014 − 2015
Môn thi: Vật lí chuyên

HƯỚNG DẪN CHẤM THI
(Văn bản gồm 07 trang)
Hướng dẫn chung:
1. Giám khảo khi chấm bài không được tự ý thay đổi điểm số của từng câu, từng bài.
2. Nếu thí sinh làm bài khác với hướng dẫn chấm thì tổ chấm thi tự làm đáp án và cho điểm số
của câu đó theo qui định của đáp án, ghi lại biên bản gởi lại Hội đồng chấm.
3. Giám khảo không làm tròn điểm số của bài thi.
Đáp án và thang điểm:
Bài
Đáp án
Điểm
Bài 1
1,75đ
Bài 1:
1. (1,0đ) Tính giá trị của điện trở R4:
* Khi khóa K mở: IA = I24.
_ Điện trở tương đương của mạch:
_ Cường độ dòng điện qua mạch chính:
_ Hiệu điện thế hai đầu đoạn mạch AB:
_ Cường độ dòng điện qua ampe kế:
	(1)
* Khi khóa K đóng: 
_ Điện trở tương đương của mạch:
=> 
=> 
_ Cường độ dòng điện qua mạch chính:
	(2)
_ Hiệu điện thế hai đầu đoạn mạch CB:
_ Cường độ dòng điện qua ampe kế:
	(3)
* Theo đề bài: 
=> 
=> 

0,25
0,25
0,25
0,25
2.(0,75đ).Tính cường độ dòng điện qua khóa K khi khóa K đóng.
* Giả sử cường độ dòng điện qua khóa K khi khóa K đóng có chiều từ C đến D thì:
	(4)
* Thay R4 = 1W vào (2) và (3) ta thu được:
− Hiệu điện thế hai đầu đoạn mạch AC:
=> 
− Thay vào (4) ta thu được: 
Vậy cường độ dòng điện qua khóa K khi khóa K đóng có chiều từ C đến D và có độ lớn là 1,2A.

0,25
0,25
0,25
Bài 2
1,75đ
Đặt = x2 và = x1; = R1 và = R2 thì:
	(1)
Do: & 	(2)
Từ (1) và (2) ta có: 
Do U, R1, R2, L ≥ 0 nên để IM cực tiểu thì: [(R2 – R1)2(L – x)x + R1R2L2] cực đại hay [(L – x)x] cực đại (do (R2− R1)2 ≥ 0
Áp dụng bất đẳng thức Côsi (với x < L) ta thấy:
=> 

0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25

Bài 3
1,50đ
* Gọi là hiệu điện thế hao phí trên điện trở r1, ta có:
=> 	(1)	
Gọi là hiệu điện thế hao phí trên điện trở r2, ta có:
=> 	(2)
* Từ công thức liên hệ giữa các hiệu điện thế hiệu dụng và số vòng dây của máy biến thế. ta có:
=> 	(3)
* Do dòng điện Fu-cô trên máy biến thế là không đáng kể, nên:
=> 	(4)
* Từ (3) và (4) ta thu được:
=> 
* Khi đó, ta thấy:
_ Công suất tiêu thụ của bóng đèn là: 
_ Công suất cung cấp ở đầu nguồn là: 
Vậy hiệu suất của toàn mạch khi sử dụng máy biến thế là:
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
Bài 4
2,00đ
1.(1,00 đ). Xác định khoảng nhìn rõ trước mắt
* Khi mang thấu kính phân kỳ có độ lớn tiêu cự 100cm:
_ Do mang thấu kính phân kỳ (f < 0) nên: 
_ Do mang thấu kính phân kỳ cách mắt nên vị trí vật AB cách mắt: OMA = OMO1 + O1A = 
=> 
_ Do vật AB đặt trước kính nên AB là vật thật (d > 0). Do đó:
	(1)
_ Khi quan sát vật AB ở vô cực (mắt không điều tiết) thì:
A’ º CV và 
Từ công thức thấu kính ta có:
Do kính mang cách mắt 1cm nên khoảng cực viễn của mắt người này là:
_ Tương tự, khi quan sát vật AB cách mắt 25cm (mắt điều tiết tối đa) thì:
A/ º CC và 
Từ công thức thấu kính ta cũng có:
Do kính mang cách mắt 1cm nên khoảng cực cận của mắt người này là:
Vậy mắt người cận thị này khi không mang thấu kính nào thì nhìn rõ những vật cách mắt từ 20,355cm đến 101cm.
* Khi mang thấu kính phân kỳ có độ lớn tiêu cự 200cm:
_ Do mang thấu kính phân kỳ (f < 0) nên: 
_ Do mang thấu kính phân kỳ sát mắt nên vị trí ảnh A’B’ cách mắt là: 
_ Do ảnh A’B’ ở trước mắt và cũng ở trước thấu kính phân kỳ nên là ảnh ảo (d’ < 0). Do đó: 
_ Khi quan sát vật AB và cho ảnh ở cực viễn của mắt (để mắt không điều tiết) thì: A’ º CV và 
Từ công thức thấu kính ta có:
_ Tương tự, khi quan sát vật AB và cho ảnh ở cực cận của mắt (mắt phải điều tiết tối đa) thì:
A’ º CC và 
Từ công thức thấu kính ta cũng có:
Vậy mắt người cận thị này khi mang thấu kính phân kỳ có độ lớn tiêu cự 200cm thì có thể nhìn rõ những vật cách mắt từ 22,661cm đến 204,040cm.

0,25
0,25
0,25
0,25

2. (1,00đ). Khi chỉ dùng kính lúp để quan sát các vật nhỏ trước mắt:
Tương tự, khi dùng kính lúp (là thấu kính hội tụ f > 0) có tiêu cự fL = 4cm thì ảnh A’B’ của vật nhỏ cần quan sát cũng phải hiện lên ở cực cận CC và cực viễn CV của mắt.
_ Do mắt người cận thị khi không mang kính sửa tật đặt tại tiêu điểm ảnh của kính lúp nên: 
Khi đó, vị trí ảnh A’B’ của vật AB cách mắt là:
=> 
_ Do ảnh A’B’ ở trước mắt và cũng ở trước kính lúp nên là ảnh ảo (d’ < 0). Do đó: 
_ Khi quan sát vật AB và cho ảnh ở cực viễn của mắt (để mắt không điều tiết) thì:
A’ º CV và 
Từ công thức thấu kính ta có:
_ Khi quan sát vật AB và cho ảnh ở cực cận của mắt (mắt phải điều tiết tối đa) thì:
A’ º CC và 
Từ công thức thấu kính ta có:
 Vậy, nếu mắt cận thị nói trên (không mang thấu kính phân kỳ sửa tật của mắt) đặt cố định tại tiêu điểm ảnh của kính lúp thì người này có thể quan sát được những vật nhỏ cách mắt từ 7,21cm đến 7,84cm

0,25
0,25
0,25
0,25
Bài 5
1,00đ
* Trường hợp S1 là ảnh thật (OS1 = ), ta có hình vẽ sau:
Xét hai tam giác đồng dạng MOS1 và QIS1 ta được:
Mà 	(d1/ > 0)
* Trường hợp S2 là ảnh ảo (OS2 = d2/): ta có hình vẽ sau:
Xét hai tam giác đồng dạng MOS2 và PIS2 ta được:
Mà: 	(d2/ < 0)

0,25
0,25
0,25
0,25
Bài 6
2,00đ
* Gọi m1 và mx lần lượt là khối lượng nước đá tinh khiết chứa trong bình và khối lượng của bình chứa. Gọi cx là nhiệt dung riêng của chất làm bình chứa.
Trong thời gian T1 = 60s đầu tiên, bình chứa và lượng nước đá trong bình tăng nhiệt độ từ t1 = − 50C đến t2 = 00C (nước đá vẫn chưa tan thành nước). Ta có phương trình:
k.T1 = (m1c1 + mxcx)(t2 – t1)	(1)
Trong thời gian T2 = 1280s tiếp theo, nước đá ở 0OC tan ra hoàn toàn thành nước ở 0OC, nhiệt độ của bình chứa và nước trong bình không đổi.
k.T2 = m1.	(2)
Trong thời gian T3 = 200s cuối cùng, bình và nước tăng nhiệt độ từ t2 = 00C đến t3 = 100C. Ta có phương trình:
k.T3 = (m1c2 + mxcx)(t3 – t2)	(3)
Từ (1) có: m1c1 + mxcx = 	(4)
Từ (3) có: m1c2 + mxcx = 	(5)
Lấy (5) trừ đi (4) được:
m1(c2 – c1) = – 	(6)
Chia hai vế của hai phương trình (2) và (6):
=> 
Vậy nhiệt nóng chảy λ của nước đá là = 3,36.105J/kg.

0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
Lưu ý:
_ Trong từng phần của mỗi câu hoặc cả câu, học sinh có thể làm theo cách khác, nhưng kết quả đúng và giải thuật hợp lý, thì vẫn cho điểm tối đa của phần đó hoặc câu đó.
_ Sai đơn vị kết quả của câu hỏi thì trừ 0,25 điểm cho mỗi lần nhưng không quá 0,50 điểm cho toàn bài thi.
----------------------------------------------HẾT---------------------------------------------